谁能给我解释一下这个功能？
最低有效 n 位设置为 1 的掩码。
例如：
n = 6 --> 0x2F, n = 17 --> 0x1FFFF // 我一点也不明白，尤其是 n = 6 --> 0x2F
还有，什么是面具？
【问题讨论】：
标签： c bit-manipulation bitmask
通常的方法是取1，并将其向左移动n 位。这会给你类似的东西：00100000。然后从中减去 1，这将清除已设置的位，并设置所有较低有效位，因此在这种情况下，我们将得到：00011111。
掩码通常用于按位运算，尤其是and。您将使用上面的掩码自己获取 5 个最低有效位，与可能存在的任何其他内容隔离。这在处理通常具有单个硬件寄存器的硬件时尤其常见，该寄存器包含表示许多完全独立、不相关的数量和/或标志的位。
【讨论】：
1 << w - 1，其中w 是数据类型的宽度，设置除一位以外的所有位，是UB。
掩码是一个整数值的常用术语，它与另一个整数值进行按位与、或、异或等运算。
例如，如果您想提取一个 int 变量的 8 个最低有效数字，您可以使用variable & 0xFF。 0xFF 是一个掩码。
同样，如果你想设置位 0 和 8，你可以使用variable | 0x101，其中 0x101 是一个掩码。
或者，如果您想反转相同的位，您可以使用variable ^ 0x101，其中 0x101 是掩码。
要为您的情况生成一个掩码，您应该利用一个简单的数学事实，即如果您将 1 添加到您的掩码（掩码的所有最低有效位都设置为 1，其余位设置为 0），您会得到一个值为2的幂。
所以，如果你生成最接近 2 的幂，那么你可以从中减去 1 来得到掩码。
使用 C 中的左移 << 运算符很容易生成 2 的正幂。
因此，1 << n 产生 2n。在二进制中它是 10...0 和 n 0s。
(1 << n) - 1 将生成一个掩码，其中n 最低位设置为 1。
现在，您需要注意左移时的溢出。在 C（和 C++）中，您不能合法地将变量左移尽可能多的位位置，因此如果 int 是 32 位，1<<32 会导致undefined behavior。还应避免有符号整数溢出，因此您应该使用无符号值，例如1u << 31.
【讨论】：
就正确性和性能而言，自从 2012 年由于现代 x86 处理器（特别是 BLSMSK）中 BMI 指令的出现而提出这个问题以来，实现这一目标的最佳方法已经发生了变化。
这是解决此问题的好方法，同时保持与旧处理器的向后兼容性。
此方法是正确的，而当前最热门的答案在极端情况下会产生未定义的行为。
当允许使用 BMI 指令进行优化时，Clang 和 GCC 会将 gen_mask() 压缩为两个操作。使用支持硬件，请务必为 BMI 指令添加编译器标志：
-mbmi -mbmi2
#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>
uint64_t gen_mask(const uint_fast8_t msb) {
const uint64_t src = (uint64_t)1 << msb;
return (src - 1) ^ src;
}
int main() {
uint_fast8_t msb;
for (msb = 0; msb < 64; ++msb) {
printf("%016" PRIx64 "\n", gen_mask(msb));
}
return 0;
}
【讨论】：
src = 1LL << (msb + 1) 更好。或者——把你的变量名从“msb”改成“num_of_bits”然后你就对了。
msb == 63)，但是你不能再要求一个没有设置位的掩码，因为msb == 0 给你底部位设置。
首先，对于那些只想通过代码创建掩码的人：
uint64_t bits = 6;
uint64_t mask = ((uint64_t)1 << bits) - 1;
# Results in 0b111111 (or 0x03F)
对于那些想知道面具是什么的人：
掩码通常是值的名称，我们使用它来使用按位运算（例如 AND、OR、XOR 等）来操作其他值。
短掩码通常用二进制表示，我们可以明确地看到所有设置为 1 的位。
较长的掩码通常用十六进制表示，一旦掌握它就很容易阅读。
您可以阅读更多关于 C here 中的按位运算的信息，以便更好地掌握材料。
【讨论】：
我相信你的第一个例子应该是0x3f。
0x3f 是数字 63 的十六进制表示法，即二进制的 111111，因此最后 6 位（最低有效 6 位）设置为 1。
以下小 C 程序将计算正确的掩码：
#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>
int mask_for_n_bits(int n)
{
int mask = 0;
for (int i = 0; i < n; ++i)
mask |= 1 << i;
return mask;
}
int main (int argc, char const *argv[])
{
printf("6: 0x%x\n17: 0x%x\n", mask_for_n_bits(6), mask_for_n_bits(17));
return 0;
}
【讨论】：
0x2F 是二进制的0010 1111 - 这应该是0x3f，它是二进制的0011 1111，并且设置了6 个最低有效位。
同样，0x1FFFF 是二进制的0001 1111 1111 1111 1111，它设置了 17 个最低有效位。
“掩码”是一个值，它旨在使用按位运算符（如&、| 或^）与另一个值组合，以单独设置、取消设置、翻转或保持其他值不变价值。
例如，如果您使用 & 运算符将掩码 0x2F 与某个值 n 组合在一起，则除 6 个最低有效位之外，结果将全部为零，并且这 6 个位将从值n。
对于& 掩码，掩码中的二进制0 表示“无条件地将结果位设置为0”，1 表示“将结果位设置为输入值位”。对于| 掩码，掩码中的0 将结果位设置为输入位，1 无条件地将结果位设置为1，对于^ 掩码，0 设置结果位为输入位，1 将结果位设置为输入位的补码。
【讨论】：